Early results of optimal septal myectomy using 3-dimensional printed models

Kardiochir Torakochirurgia Pol. 2019 Jul;16(2):74-80. doi: 10.5114/kitp.2019.86359. Epub 2019 Jun 28.

Abstract

Introduction: The completeness of septal myectomy (SM) is the key to surgery of hypertrophic obstructive cardiomyopathy (HOCM), but its planning is still based on echocardiographic findings. The need to perform radical SM requires the development of new cardio-visualisation techniques for monitoring myectomy quality.

Aim: To improve results in centres treating few patients with HOCM using a new method of optimal SM with the help of 3-dimensional models to achieve an 'ideal' interventricular septum (IVS) thickness of 10-11 mm.

Material and methods: Between 2017 and 2018, 30 patients underwent optimal SM after computed tomography angiography, creation of a virtual 3-dimensional model of the IVS, computer-aided mapping, virtual SM and 3-dimensional printing of models of the 'ideal' IVS and the fragment to be removed.

Results: Initial isolated extended SM (n = 29, 97%) was effective in 23/29 (79%) patients. Four non-fatal complications were observed. A permanent pacemaker was implanted in three patients. No patients required mitral valve replacement. The mean postoperative left ventricle (LV) resting systolic gradient was 7.5 ±4.4 mm Hg, and at the latest follow-up this value was 7.1 ±4.2 mm Hg. The average weight of the excised myocardium was 12.0 g (range: 5.8-22.5 g). At follow-up both volumetric and dimensional LV echocardiography parameters increased compared with preoperative values (p ≤ 0.007).

Conclusions: The proposed optimal SM provides intraoperative monitoring of the shape and volume of the myocardium resected to achieve the 'ideal' IVS, true radicality and an increase in the volumetric and dimensional parameters of the LV.

Wprowadzenie: Miektomia septalna – miektomia przegrody międzykomorowej (SM) jest podstawową metodą leczenia kardiomiopatii przerostowej z zawężeniem drogi odpływu (HOCM), a jej planowanie wciąż opiera się na wynikach badania echokardiograficznego. Rozwój nowych metod wizualizacji serca w celu oceny rozległości mioseptektomii i monitorowania skuteczności zabiegu jest niezbędny do wykonania radykalnej SM.

Cel: Poprawa wyników leczenia w ośrodkach przyjmujących niewielu chorych z HOCM poprzez zastosowanie nowej metody optymalnej SM z wykorzystaniem modeli 3D w celu osiągnięcia pożądanej grubości przegrody międzykomorowej (IVS) – 10–11 mm.

Materiał i metody: W okresie od 2017 r. do 2018 r. u 30 pacjentów przeprowadzono optymalną SM. Wcześniej wykonano u nich tomografię komputerową z opracowaniem wirtualnych modeli IVS i mapowania komputerowego, wytworzeniem wirtualnej SM oraz druku 3D modeli IVS i fragmentu mięśnia, którego usunięcie jest konieczne do zapewnienia optymalnej grubości IVS po zabiegu.

Wyniki: Izolowana rozszerzona SM (n = 29, 97%) była skuteczna u 23/29 (79%) pacjentów. Zarejestrowano cztery powikłania niezakończone zgonem. Trzem pacjentom implantowano stymulator serca. Nie stwierdzono potrzeby wykonania plastyki zastawki mitralnej w badanej grupie chorych. Wyjściowa średnia wartość resztkowego maksymalnego skurczowego gradientu lewej komory (LV) wynosiła 7,5 ±4,4 mm Hg, a w późnym okresie pooperacyjnym 7,1 ± 4,2 mm Hg. Średnia masa usuniętego mięśnia wynosiła 12,0 g (5,8–22,5 g). W obserwacji odległej w porównaniu z wynikami przedoperacyjnymi stwierdzono poprawę parametrów echokardiograficznych (p ≤ 0,007).

Wnioski: Proponowana technika optymalnej SM umożliwia uzyskanie odpowiedniego kształtu i objętości usuniętego mięśnia w celu osiągnięcia optymalnej grubości IVS, odpowiedniego stopnia radykalności oraz poprawy parametrów objętościowych i wielkościowych lewej komory.

Keywords: 3D printing; hypertrophic obstructive cardiomyopathy; septal myectomy.